抗混響弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、混響是主動(dòng)聲納所特有的干擾，是淺海環(huán)境下影響微弱目標(biāo)信號(hào)的一個(gè)主要因素。由于混響與信號(hào)的強(qiáng)相關(guān)性，在強(qiáng)混響背景下，傳統(tǒng)的匹配處理會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的虛警。因此，抑制混響對(duì)微弱目標(biāo)探測(cè)的影響，盡可能地減少虛警的產(chǎn)生，是混響背景下主動(dòng)聲納處理急需解決的關(guān)鍵問題。本論文針對(duì)淺海環(huán)境下的水下小目標(biāo)探測(cè)問題，研究了以時(shí)空主分量反演和分?jǐn)?shù)階Fourier變換為基礎(chǔ)的抗混響弱信號(hào)檢測(cè)方法，提出了STPCI-FRFT空時(shí)聯(lián)合處理方法，并進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。其

2、主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面。 首先，研究了在時(shí)空域抗混響的信號(hào)處理算法。采用時(shí)空主分量反演（STPCI）方法對(duì)目標(biāo)同波子空間與混響噪聲子空間進(jìn)行分離，從而實(shí)現(xiàn)在強(qiáng)混響背景下的弱目標(biāo)回波信號(hào)檢測(cè)。既獲得了單波束時(shí)域PCI算法相對(duì)于傳統(tǒng)匹配濾波的抗混響優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還改善了PCI算法對(duì)低（零）多普勒頻移弱目標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)性能。通過計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)測(cè)海試數(shù)據(jù)分析，STPCI處理具有較時(shí)域PCI更優(yōu)的性能，且對(duì)目標(biāo)信號(hào)的時(shí)頻特性影響較小。

3、其次，研究了在時(shí)頻域抗混響的信號(hào)處理算法。利用分?jǐn)?shù)階Fourier變換對(duì)線性調(diào)頻信號(hào)（LFM）信號(hào)的能量聚集特性，而噪聲和混響信號(hào)由于形成機(jī)理決定，不會(huì)呈現(xiàn)明顯的聚集特性，實(shí)現(xiàn)在分?jǐn)?shù)階域進(jìn)行干擾抑制和信號(hào)檢測(cè)。通過計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)測(cè)海試數(shù)據(jù)分析，證明了該算法的有效性。 最后，提出了一種基于STPCI-FRFT的空時(shí)聯(lián)合處理方法。它首先對(duì)陣元域數(shù)據(jù)先進(jìn)行寬帶波束形成得到一組空時(shí)數(shù)據(jù)；其次對(duì)輸出的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空主分量反演（STPCI